2. Опис експериментальної установки

Вивчення процесу проводять на установці (рис.3), що складається з перегінного куба 12, в який з напірного бака 10 заливають порцію початкової суміші, що піддається розділенню.

Нагрівання суміші в кубі протягом процесу проводять гріючою парою, що поступає в змійовик 6.

Кількість пари регулюють вентилем 7, тиск вимірюють манометром 8. Конденсат пари через конденсатовідводчик 4 стікає в вимірювальну склянку 2. Пар, що утворюється при кипінні суміші відводиться з куба в холодильник-конденсатор 21, тиск пара визначають за манометром 11. Проходячи змієвиком холодильника, пар конденсується за рахунок тепловіддачі, яка протікає в корпусі за рахунок охолодження водою. Отриманий дистилят охолоджують до певної температури, яку виміряють термометром 22. Для вимірювання температури охолоджуючої води на вході і виході з холодильника призначені термометри 15 і 20.

Витрату охолоджуючої води визначають за допомогою витратоміра. Дистилят безперервно стікає в вимірювальні склянки 16, що сполучаються з холодильником.

3. Методика проведення випробування

Для приготування початкової суміші з етилового спирту і води певного складу (по масі) беруть 40% спирту (х_н = 0,4) і 60% води; Готову суміш заливають в напірний бак 10. При відкритому вентилі 9 порцію (наприклад, 800 см³) зливають з напірного бака в куб 12 (кран 17 при цьому повинен бути закритий). Кількість залитої суміші G_н визначають за водомірним склом напірного бака. При відомому складі початкової суміші за низькокиплячим компоненту (х_н=0,4) за рис.2 знаходять температуру кипіння суміші t_{кип 0}. Потім відкривають кран 3 на трубопроводі для відведення конденсату, вентиль 14 і кран 25 на трубопроводах охолоджуючої води у холодильника-конденсатора і один з вентилів 24 для набирання дистиляту в мірник. В змійовик куба через вентиль 7 подають гріючу пару, продувають конденсатовідводчик 4. З цієї миті ведуть спостереження за температурою суміші в кубі за термометром 13. Момент досягнення знайденої температури кипіння t_{кип 0}, тобто початок кипіння суміші, вважається початком випробування. Від початку випробування через кожні 10 хв проводять наступні виміри: температуру кипіння суміші в кубі t _кип за термометром 13; тиск гріючої пари р_гр.п, що поступає в змійовик куба за манометром 8; кількість конденсату гріючої пари D у вимірювальній склянці 2 при закритому крані 1; температуру конденсату t_конд за термометром 5; тиск пари р_п.д, що утворюється при кипінні суміші в кубі за манометром 11; кількість дистиляту, що утворюється, G_д у вимірювальних склянках 16 при закритих кранах 18; температуру дистиляту t_д по термометру 22; витрата охолоджуючої води U в холодильнику-конденсаторі за вимірювальною склянкаю 27 при закритому крані 28; температуру охолоджуючої води на вході в холодильник t_вн за термометром 15 і на виході t_вк за термометром 20.

Рисунок 3 - Схема установки для простої перегонки

Через кожні 10 мін від початку випробування відбирають проби із залишку в кубі через кран 17 і з дистиляту через кран 23 і визначають вміст спирту в них та склад кубового залишку х_к і склад дистиляту х_д по спирту. Випробування продовжують до тих пір, поки склад кубового залишку за спиртом не досягне заданого значення, наприклад х_к=5%. Отримані дані записують в протокол випробування №1. Після закінчення випробування установку вимикають в такій послідовності: припиняють подачу гріючої пари в змійовик куба – закривають вентиль 7; після припинення стікання дистиляту в вимірювальні склянки припиняють подачу охолоджуючої води в конденсатор-холодильник – закривають вентиль 14; дистилят з в вимірювальних склянок 16 зливають в загальний збірник 20 – відкривають крани 18; конденсат і охолоджуючу воду зливають з вимірювальних склянок в зливну лінію – відкривають крани 1 і 28; кубовий залишок зливають в 19 і визначають його кількість G_к .